飞机导航系统自检测试及故障排除虚拟实验

1.项目介绍：

安全是民航强国建设的永恒主题，而外场维修是坚守安全底线的重要“支柱”、维修实训教学是培养高水平维修人才的关键。

航电系统是外场维修的重要内容，传统实训教学中存在诸多问题：

（1）排故现场难以复现；

（2）时空、场地限制、学生参与度低；

（3）无法开设探究性实验；

（4）过程性量化考核缺失。

为解决目前实训教学中的问题，依托中国民航大学机务维修工程国家级虚拟仿真实验教学中心和航空电子电气天津市实验示范教学中心，基于培养方案和外场维修实际的需求，在《大气数据与惯性导航系统》和《机载电子设备智能检测与故障诊断技术》中开设此虚拟仿真实验。

2.实验内容：

本虚拟仿真实验以故障排除过程为主线、以规范训练和创新培养的紧密结合为目标，将故障排除的各个环节进行了知识点的拆解，形成了四个模块逐层递进的实验内容。实验过程中：

首先，学生选取认知识别模块，跟随实验系统的讲解和引导进行操作，熟悉和理解大气数据系统的基本操作和指示原理；

然后，进行故障排除所需的基本能力训练：机载测试实训和部件拆装实训，掌握规范操作，树立按章操作意识；

最后，进入自主创新层的排故与方案设计训练：系统随机预置故障参数，学生采用人工智能算法分析探索故障原因、设计个性化排故方案、并实施排故和不断优化方案，直至把故障排除。

3. 面向学生：

面向航空电子专业大三和大四学生，涉及专业课程包括：大气数据与惯性导航系统、机载电子设备智能检测与故障诊断技术、航空电子维修、航空机电维修、毕业实习等。

4. 实验方法与步骤要求：

实验的流程为：登录系统、开始实验à查看实验指导书à认识识别学习à在线考核à机载测试实训à部件拆装实训à排故与方案设计训练à填写实验报告à查看实验成绩à实验结束、退出系统十大流程（如图1-图6所示）。

图1 实验模块选择界面

图2 认知识别模块展示

图3 认知识别后的在线考核

图4  机载测试实训展示

图5 部件拆装实训展示

图6 排故与方案设计训练展示—故障诊断

5. 实验效果：

实验项目通过互联网访问，支持学生随时、随地、使用电子化设备反复操作，坚持问题导向、采用互动式教学方法，有效地突破时空限制。通过在线评价机制，学生可以及时了解实验过程和效果的掌握程度，并在专业技能方面达到以下程度：

（1）理解大气数据系统的工作原理。

（2）掌握机载测试和部件拆装的规范操作，树立按章操作意识、养成规范的职业习惯。

（3）掌握外场维修故障排除的流程和方法，具备排除一般故障的能力。

（4）探索智能故障诊断技术在排故维修中的应用，培养解决问题的创新思维。